 |
Расчет эллиптического днища
|
|
|
|
Согласно заданию в аппарате предусмотренные эллиптические днища (нижнее днище и верхнее перевернутое днище – крышка).
Для днища корпуса аппарата принята сталь 08Х21Н6М2Т (см. п.2.2)
3.1. Толщина стенки днища, нагруженного внутренним расчетным избыточным давлением
мм
R – радиус кривизны в вершине днища,
для эллиптического днища R = D = 1800 мм
j = 1 – принимаем днище не сварное, а цельное, штампованное.
3.2. Толщина стенки днища, нагруженного наружным давлением
, где
Кэ – коэффициент приведения радиуса кривизны эллиптического днища. Предварительно принимаем Кэ = 0,9.
а) 
мм
б) 
мм
Из двух значений 10,99 мм и 3,86 мм принимаем большее – S 1 R = 10,99 мм
Из полученных значений толщины 5,8 мм и 10,99 мм принимаем
S 1 R = 10,99 мм
3.3. Прибавка для днища
мм
Сэ принимаем Сэ = 0
С2 – минусовый радиус на толщину
С2 = 0,8 мм
С3 = 0,3 мм (п.2.4.5)
мм
3.4. С учетом прибавок
мм
Исполнительная толщина стенки, принятая по стандарту S= 16 мм.
3.5. Для эллиптических днищ, если длина цилиндрической отбортованной части 
больше параметра 
, т.е. 
, то толщина стенки днища S 1 должна быть не меньше толщины стенки обечайки, т.е. 
. Определяем параметр 
= 124,24>50 мм,
Определяем h = 50 мм при толщине S = 16 мм и диаметре Д = 1800 мм по таблице 16.5 (стр.449).
Принимаем S 1 < S
S 1 = 16 мм
3.6. Проверочные расчеты для днища корпуса.
3.6.1. Допускаемое наружное давление на днище
Допускаемое наружное давление из условия прочности
Н/мм2
Допускаемое наружное давление из условия устойчивости в пределах упругости
Уточняем коэффициент радиуса кривизны Кэ
|
|
|
п.3.3.1
Н/мм2
Н/мм2
. 
условие прочности выполняется
Принимаем к расчету толщину стенки днища S 1 R = 16 мм.
3.6.2. Допускаемое внутреннее избыточное давление
н/мм2
– условие прочности выполняется
Масса эллиптического днища при Д = 1800 мм, S 1 = 16 мм – mg = 486 кг (табл.16.1, стр.441)
РАСЧЕТ РУБАШКИ
Рубашка гладкая приварная (неотъемная). Для рубашки выбрана (см. п.3.1, 3.2) качественная углеродистая конструкционная сталь 20К.
Мпа (п.3.1)
Н/мм2 (п.3.2)
4.1. Выбираем диаметр рубашки (табл.4) При диаметре аппарата 1800 мм находим Друбашки = 1900 мм;
а – зазор между днищем корпуса и рубашкой:
а = 30 мм
4.2. Высота рубашки с учетом днища
= 1680 мм (п.3.3.1)
= 150 мм (п.3.4.3.1)
м
4.3. Расчет обечайки рубашки.
4.3.1. Рубашка нагружена внутренним давлением, которое равно наружному давлению для корпуса аппарата:
МПа
4.3.2. Расчетное давление в рубашке
, где
РГ – гидростатическое давление в нижней части рубашки.
Нагрев аппарата производится горячей водой и паром
МПа, где
= 1000 кг/м3 – плотность воды,
hp – высота рубашки (см. п.3.6.2)
Оцениваем величину гидростатического давления
Если 
, то РГ не учитывается. У нас Р% = 1.53%, поэтому
.
4.3.3. Толщина стенки обечайки рубашки от внутреннего расчетного давления
мм.
Н/мм2
– коэффициент сварного шва.
4.3.4. Осевая растягивающая сила для рубашки
Н
4.3.5. Толщина стенки обечайки рубашки от осевой растягивающей силы
мм
Из значений принимаем большее – 7.2 мм.
4.3.6. Прибавка к толщине стенки рубашки (см. п.3.4.5)
, где
мм
Пруб = 0,1 мм/год (Принимаем по табл. 1 при 200С).
С2 = 0,8 мм для толщины 8 мм. и более
С3 = 0,3 мм.
Сруб = 1.5+ 0,8 + 0,3 = 2.6 мм
4.3.7. Толщина стенки обечайки рубашки с учетом прибавок
мм
4.3.8. Исполнительная толщина стенки обечайки корпуса, принятая по стандарту (табл. 3)
|
|
|
S руб = 10 мм
4.4. Проверочные расчеты для обечайки корпуса
4.4.1. Допускаемое давление в рубашке
МПа
, т.е. 
– условие прочности выполняется
4.4.2. Допускаемая осевая растягивающая сила
[ Fp ]руб > F руб – условие прочности соблюдается.
4.5. Расчет днища рубашки. Поскольку корпус аппарата имеет эллиптическое днище, то и для рубашки тоже принимаем эллиптическое днище с диаметром Друб = 1900 мм.
4.5.1. Толщина стенки днища рубашки при нагружении внутренним давлением
мм
R – радиус кривизны в вершине днища,
для эллиптических днищ R = Друб = 1900 мм
j = 1 – коэффициент сварного шва; принимаем днище не сваренное из отдельных частей, а изготовленное из цельной заготовки.
4.5.2. Толщина стенки днища рубашки с учетом прибавок
мм
4.5.3. Исполнительную толщину днища рубашки принимаем согласно с табл.16.1 равной 10 мм.
При диаметре Д = 1900 мм и S1руб = 10 мм находим по таблице 16.2 (стр.443) длину отбортованной части 
мм.
4.5.4. Допускаемое внутреннее давление на днище рубашки
МПа
МПа
– условие прочности соблюдается.
|
|
|
